android hal 诠释

历史原因使Android系统有了HAL，它的角色相当于一个中间人，对上层，它负责给JNI提供调用kernel的方法，对下层，它所提供的方法包含能够访问kernel的函数，即kernel提供给上层的API，如：open、read、write、ioctl等；

下面，我们通过对比Android系统架构和Linux系统架构来增加理解：

Android系统架构（HAL）

Android系统架构（无HAL）

Linux系统架构

补充一下基础概念：所谓的API函数，被包含在用户层的函数库中，API对kernel是产生系统调用，对用户程序是提供产生系统调用的方法；所谓的接口，是对外公开声明的函数、变量，即汇编语言中所说的标号或符号，外部程序通过接口可以引用某些自己不具备的服务

1、Linux系统架构

Android是基于Linux的扩展，所以我们先来看一下Linux系统架构；

从软件架构的角度来看，Linux分为user层、kernel层，这两层是C实现的（应用层还可用C++实现）；

从系统服务流程的角度来看，Linux有调用服务的user层、执行系统调用的服务层、支持系统调用的内核函数（服务模块）；

所以，在Linux系统中访问设备的流程为：用户层程序直接产生系统调用（系统开发人员）或者通过API函数间接产生系统调用陷入kernel层，在kernel层找到用户程序所需的服务，这里说的是访问设备，则找的是device driver，通过device driver最终实现对硬件设备的访问；

以代码示意整个流程：

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main()

{

operation();

}     

extern system_call();
operation()

{

system_call();

}                                            user层

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kernel层

system_call()

{

datatype (*system_service)();

system_service = find_sys_service();

system_service();

}

device_operateion()    // this is one of system service module functions(methods)

{

}

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device                         硬件层

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2、Android系统架构

从Android系统架构（无HAL）框图可知，Android系统架构比Linux系统架构多了Application、Application Framework两层，这就是android的应用层（JAVA）；

Android将Linux的应用层（用户C程序+函数库）添加一个Android Runtime作为其中间层，并将中间层和kernel层统称Android的系统层（C/C++）；

HAL所调用的API来自Libraries，真正能和kernel打交道的是API，所以，Android系统架构（HAL）框图并不准确，HAL并非一个独立的具有隔离作用的层，而是从某方面性质上宣称它是一个Layer，其实它相当于Linux系统中的用户C程序组，只是它不仅要完成在Linux系统中用户C程序所要完成的工作，还要向上给JNI提供完成这些工作的接口，实现从JAVA调用C获取kernel系统服务的机制；因此，我个人认为Android系统架构（无HAL）框图更为恰当，HAL的存在只是为了在概念上更好的表述和理解Android系统而已；

Android的整个系统服务调用流程我只从HAL开始往下较为清晰，对JNI方法有初步了解，尚未完全清晰理解，JAVA层则几乎未涉及，此次学习只能暂时到此为止了！